EP1194805B1 - Bilddarstellungssystem und -verfahren für fahrzeuge - Google Patents

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EP1194805B1
EP1194805B1 EP00954288A EP00954288A EP1194805B1 EP 1194805 B1 EP1194805 B1 EP 1194805B1 EP 00954288 A EP00954288 A EP 00954288A EP 00954288 A EP00954288 A EP 00954288A EP 1194805 B1 EP1194805 B1 EP 1194805B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
holographic
vehicle
beam combiner
presentation system
image
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00954288A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1194805A1 (de
Inventor
Thorsteinn Halldorsson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
EADS Deutschland GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1194805B1 publication Critical patent/EP1194805B1/de
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    • G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
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    • G02B2027/012—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility comprising devices for attenuating parasitic image effects

Definitions

  • the present invention relates to an image display system for vehicles and a Method for displaying images in vehicles.
  • a disadvantage of the inside or rear mirror is the limitation of the view to the rear through the rear window or by passengers in the vehicle. Also the view over the left outside mirror is not complete, but has a so-called “blind spot”, which is often the cause of traffic accidents when changing lanes.
  • Another major disadvantage of the mirrors is their influence on the C-value, the one economic disadvantage.
  • air resistance of side mirrors increases the fuel consumption of Cars about 5% -10%. Disturbing are still the wind noise caused by Turbulences occur on the side mirrors while driving.
  • One known approach to solving the above problems is in use of cameras, e.g. can be sunk into the vehicle body. For example, with multiple cameras behind and on the side of the body Viewing angle around the vehicle to be significantly increased. That with the cameras captured image is then displayed on a monitor in the interior of the vehicle.
  • Document EP 0 151 455 A2 describes a head-up display in which a Projection device projects light onto a reflective holographic element which directs the light to a holographic beam combiner.
  • the holographic beam combiner forms a virtual image for the viewer.
  • the reflective holographic Element is made by means of a point light source and a mirror.
  • the image display system has a Projection device that casts light onto a reflective hologram. About one Mirror and the windshield will direct the light to the driver.
  • the reflective one Hologram is made with a point light source.
  • the image display system for vehicles comprises a holographic screen, the incident narrow-band light of one or more Wavelengths into a predetermined solid angle, a projection device for projecting images onto the holographic screen, and a holographic, transparent beam combiner, the broadband ambient light substantially passes unimpeded and coming from the holographic screen Narrow band light directs the viewer to a virtual image at the viewing location produce.
  • the invention provides the advantages of conventional rearview mirrors, e.g. height Picture quality and no need of readjusting to strongly changing Distances, combined with the advantages of camera systems. On the one hand, a high level of ergonomics and image quality is achieved, and secondly, safety and increased driving efficiency.
  • a camera system can be coupled to the image display system according to the invention, which is directed to the rear and / or to the side and thus images of the exterior of the Vehicle provides to provide visibility to the rear and / or to the side.
  • the beam combiner is from the perspective of the viewer before and / or placed directly on the windshield of the vehicle.
  • the Beam merger formed as a holographic mirror or as a beam deflector with Lens function.
  • the projection device can laser with the basic colors red, green and Blue cover.
  • the projection device has an image modulator, e.g. in the form of ferroelectric fluid modulators or micro-mirror devices.
  • the beam combiner may be arranged on a transparent plate, e.g. of glass or plastic is made.
  • the holographic beam combiner is along with the holographic screen arranged so that the virtual image for the viewer enlarged behind the windshield appears, preferably in Distance of at least 1.5 meters, especially preferably at least at least 3 meters.
  • a device for coupling the image display on Vehicle control functions or preset driving situations take place.
  • the Beam combiner and / or the holographic screen are preferably designed in this way or arranged that the light cone coming from the Strahlverier on the possible Lounge of the eyes of the beholder is limited.
  • the holographic screen and the Strahlverier designed or arranged so that they have an imaging function.
  • Figure 1 shows a side view and a section of the center plane by the driver a motor vehicle for schematically illustrating the image display system and the Beam course according to a preferred embodiment of the invention.
  • a holographic screen 13 which by a holographic recording a real screen is made.
  • image modulator 14 and a lens 15 By means of an image modulator 14 and a lens 15, light is projected onto the holographic screen 13 to display images.
  • images are generated by a light source and the image modulator 14 are actually imaged by the lens 15 on the holographic screen 13.
  • a holographic transparent beam combiner 11 or combiner is arranged that he sees the rays of light coming from the holographic screen as a result of the image projection 13 go out, in the direction of the viewer 17 deflected or almost completely reflected.
  • transparent beam combiner 11 comprises a hologram with the Image characteristic of a concave mirror or a lens, so that when viewing the Beam Unifier 11 a virtual image 16 at the viewing location of the driver 17 is generated.
  • the beam combiner 11 is seen by the viewer 17 in front of the windshield 12th of the vehicle. Due to its design as a transparent hologram leaves he almost the broadband light that passes through the windshield 12 from the outside unhindered through, so that the driver look through the beam combiner 11 to the outside can. However, the hologram of the beam combiner 11 is designed so that narrowband or monochromatic light, e.g. Laser light in the primary colors red, green and blue, coming from the holographic screen 13, almost completely in the direction is reflected to the driver.
  • narrowband or monochromatic light e.g. Laser light in the primary colors red, green and blue
  • the modulator 14 and lens 15 existing projection unit and the holographic screen 13 within the Dashboard of the motor vehicle arranged. Through an opening that the Opening angle 18 of the beam path between the holographic screen 13 and matched to the beam combiner 11, the light rays pass over the beam combiner 11 to the viewer 17.
  • the beam combiner 11 is holographic in the embodiment shown here Mirror formed. It can either be applied directly to the windshield 12 be, or on a separate transparent plate, in front of the windshield 12th is arranged. Alternatively, it is also possible that the beam combiner 11 in Transmission is designed, wherein it has a lens function, the appropriate Deflection of the light beams causes.
  • holographic materials or holograms for the holographic screen 13 and the beam combiner 12 may be e.g. Photopolymer, photoresist, silver halide and Dichromate gelatin holograms are used.
  • the holographic screen 13 and the beam combiner 12 can be designed in reflection or in transmission be.
  • the holographic screen 13 and its manufacture is detailed in the document DE 197 00 162 A1, to which express reference is made.
  • In the Production is made e.g. white real screen with the later used laser projection wavelengths imprinted in a hologram.
  • Reference beam in the holographic recording of the screen is used here expanded beam emanating from an appropriate location, such as the later projection beam.
  • a scanning projection beam be used.
  • illumination source for the full-color image representation on the image modulators 14 especially red, green and blue crystal lasers, fiber lasers and diode lasers be used.
  • the power range of the laser used is in the Order of magnitude of a few milliwatts.
  • full color image modulators e.g. ferroelectric fluid modulators or micro-mirror devices or micromirror modulators. It can be different Imaging standards such as e.g. VGR, XGR, SXGR, PAL etc. are used.
  • the beam combiner 11 and the holographic screen 13 are so on each other agreed that the virtual image 16 at some distance in front of the windshield 12th appears. This eliminates the otherwise necessary for monitors alternately Accomodation of the eyes for near and distant vision.
  • the Strahlverillian 11 in front of the windshield 12 at the lower edge arranged so that the virtual image 16 for the viewer or driver 17 in the Lane 16 or in visible front parts of the vehicle body, such as for example, the hood, lies.
  • the view forward in the direction of travel is therefore not affected and the angular distance between the viewing axis forward in The direction of travel and the projection image is extremely low.
  • it can e.g. set to 10 °. Even an angular distance up to 30 ° means a significant improvement over the view in conventional vehicle mirrors or monitors.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the invention in which a plurality of images taken from separate camera systems are recorded as virtual images 16, 16 ', 16 "in the Windshield or windscreen 12 of the vehicle appear.
  • On the windshield 12 are lying side by side the beam combiner 11, 11 ', 11 "for generating the virtual images 16, 16 ', 16 ", seen by the viewer 17 from behind the respective beam combiner lie.
  • the cameras, projectors, holographic screens and beam combiner are arranged so that the driver 17 when looking straight ahead Beam unifier 11 'with the rear view 16' sees while passing through the left and right thereof beam combiner 11, 11 "the left rear view 16 and the right rear view 16 'can see.
  • This allows, for example, images as they are in conventional arranged rear or side mirrors appear in the windshield 12 than Virtual images are offered at a viewing location at some distance lie behind the windscreen 12.
  • Suitable cameras for capturing the external images are e.g. CCD and CMOS cameras, the capture a wide range of brightness.
  • CCD and CMOS cameras can For example, the dazzling effect when driving at night can be avoided.
  • low-light amplification cameras and uncooled infrared cameras for improvement to use the view at night in addition.
  • Suitable as light sources for projecting the images onto the holographic screen in addition to lasers other monochromatic light sources, e.g. LEDs.
  • LEDs By projection with the primary colors red, green and blue becomes a color image representation allows.
  • the generated virtual images 16, 16 ', 16 "become with sufficient brightness projected into the windshield 12, where the image, the underlying environment outshine. However, by suitable adjustment of the brightness, e.g. also one simultaneous viewing of both images, i. the virtual image 16, 16 ', 16 "and the translucent real image, done. Since the holographic beam combiner 12 is transparent, the broadband ambient light is allowed to pass through almost unhindered and the view through the windshield 12 is completely clear when the additional image or virtual image 16, 16 ', 16 "is turned off.
  • the virtual image or auxiliary image 16, 16 ', 16 " is in the described arrangement for the Driver to see in the lower part of the windshield 12. In this picture border, the otherwise unused to the driver becomes the virtual back or side image mirrored and therefore appears to the viewer in the street or the hood of the motor vehicle.
  • the insertion of back and / or Side images in the windscreen or vehicle window 12 is not constantly present but coupled to certain driving conditions or controls of the vehicle.
  • a device may be provided which during insertion of the Reverse gear or when pressing the flashing lights the driver 17 corresponding images offering.
  • the hologram of the beam combiner 11 is so designed and related to the Holographic screen 13 aligned so that the cone of light from the Beam unifier 11 goes out towards the driver, through the possible lounge the eyes of the driver is limited.
  • the amount of light of the projection can depend on be controlled by the lighting conditions, for example during the day or at night. Due to the restriction of the cone of light and the set amount of light is no annoying illumination of the vehicle interior during the night.
  • the invention enables a display of virtual images directly into the Field of view of the driver, without the view is disturbed forward.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bilddarstellungssystem für Fahrzeuge und ein Verfahren zur Darstellung von Bildern in Fahrzeugen.
Bekanntlich wird die Sicht nach hinten zur Beobachtung des nachkommenden Verkehrs aus einem Fahrzeug durch Innen- und Außenspiegel ermöglicht. Dies gilt sowohl für Autos, als auch für Lastwagen und Busse. Der Nutzen und die Einfachheit derartiger Rück- und Seitenspiegel ist unbestritten. Sie haben jedoch mehrere Beschränkungen und Nachteile, beispielsweise in bezug auf Sicherheit und wirtschaftliches Fahren.
Ein Nachteil des Innen- bzw. Rückspiegels ist die Begrenzung der Sicht nach hinten durch das Rückfenster oder durch Passagiere, die sich im Fahrzeug befinden. Auch die Sicht über den linken Außenseitenspiegel ist nicht vollständig, sondern hat einen sogenannten "toten Winkel", der häufig beim Spurwechsel die Ursache von Verkehrsunfällen ist.
Ein weiterer gravierender Nachteil der Rück- und Seitenspiegel ist, daß zum Betrachten ein Schwenken des Blicks seitlich um einen Winkel von etwa 30°-45° erforderlich ist. Während des Blicks in den Spiegel ist dadurch die Aufmerksamkeit des Fahrers in der Sicht nach vorne stark begrenzt. Der Grund hierfür ist, daß das scharfe Sehen mit dem Winkelabstand von der Augensehachse sehr rasch abfällt und bei einem Sehwinkel über 30° ausschließlich eine schwache Erkennung von Umrissen und Gestalten ohne deutliche Abstandswahrnehmung möglich ist. Dies ist keineswegs ausreichend, um auf unerwartete Verkehrsbehinderungen bzw. -situationen auf der Straße rasch zu reagieren.
Hinzu kommt, daß beim Fahren in der Dunkelheit eine starke Spiegelung von Scheinwerferlicht anderer Fahrzeuge in den Außenseitenspiegeln und dem Innenrückspiegel erscheint. Dies ist aufgrund der Blendwirkung sehr störend und ermüdet den Fahrer bei langen Fahrten. Häufig werden dadurch auch Unfälle verursacht.
Da die Außenspiegel über die seitlichen Begrenzungen der Fahrzeugkarrosserie hinausragen, können sie eine Behinderung oder Gefährdung für andere Verkehrsteilnehmer darstellen und auch beschädigt werden, beispielsweise beim Fahren durch sehr enge Gassen oder sehr nahe an anderen Verkehrsteilnehmern vorbei. Hinzu kommt, daß die Außenspiegel aufgrund ihres ungeschützten Anbaus am Auto schnell verschmutzen können, wodurch die Sicht behindert wird.
Ein weiterer großer Nachteil der Außenspiegel ist ihr Einfluß auf den C-Wert, der einen wirtschaftlichen Nachteil zur Folge hat. Beim schnellen Fahren auf Landstraßen und Autobahnen erhöht der Luftwiderstand der Seitenspiegel den Kraftstoffverbrauch von Autos um ca. 5%-10%. Störend sind weiterhin die Windgeräusche, die durch Verwirbelungen an den Seitenspiegelungen während der Fahrt entstehen.
Ein bekannter Ansatz zur Lösung der oben genannten Probleme liegt in der Verwendung von Kameras, die z.B. in die Fahrzeugkarosserie eingesenkt werden können. Beispielsweise kann mit mehreren Kameras hinten und seitlich an der Karosserie der Sichtwinkel um das Fahrzeug herum erheblich vergrößert werden. Das mit den Kameras aufgenommene Bild wird dann auf einem Monitor im Innenraum des Fahrzeugs dargestellt.
Dies hat jedoch den Nachteil, daß das dargestellte Bild sehr nahe beim Betrachter liegt. Im Gegensatz zum Blick in den herkömmlichen Rück- oder Seitenspiegel erfordert die Betrachtung des Monitors eine ständige Neuanpassung der Augen, was für den Fahrzeugführer ermüdend ist. Wenn der Blick des Fahrers wechselweise nach vome durch die Windschutzscheibe oder nach hinten durch den Rückspiegel gerichtet wird, muß daher eine Akkomodation und Konvergenzeinstellung der Augen erfolgen. Hinzu kommt, daß das Bild auf dem Monitor nicht senkrecht zur Sehachse erscheint, da dieser aus Platzgründen kaum derart im Fahrzeug angebracht werden kann.
Ein weiterer erheblicher Nachteil derartiger Systeme ist das Eigenleuchten des Monitors über einen weiten Raumwinkel. Dadurch wird der Innenraum des Fahrzeugs in der Dunkelheit deutlich erhellt und die Sicht des Fahrers nach außen erheblich erschwert.
Die Druckschrift EP 0 151 455 A2 beschreibt ein Head up Display, bei dem eine Projektionseinrichtung Licht auf ein reflektierendes holographisches Element projiziert, das das Licht zu einem holographischen Strahlvereiniger lenkt. Der holographische Strahlvereiniger formt ein virtuelles Bild für den Betrachter. Das reflektierende holographische Element wird mittels einer Punktlichtquelle und einem Spiegel hergestellt.
Ein weiteres Bilddarstellungssystem bzw. Head up Display wird in der Druckschrift EP 0 479 059 A1 beschrieben. Das Bilddarstellungssystem hat eine Projektionseinrichtung, die Licht auf ein reflektierendes Hologramm wirft. Über einen Spiegel und die Windschutzscheibe wird das Licht zum Fahrer gelenkt. Das reflektierende Hologramm wird mit einer punktförmigen Lichtquelle hergestellt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bilddarstellungssystem für Fahrzeuge zu schaffen, das eine Darstellung mit hoher Bildqualität ermöglicht und ein erhöhtes Maß an Ergonomie und Sicherheit im Verkehr bietet. Weiterhin soll ein Verfahren zur Darstellung von Bildern in Fahrzeugen angegeben werden, das für den Fahrzeugführer ein Betrachten von Bildern mit hoher Qualität während der Fahrt ermöglicht, ohne ihn abzulenken oder durch ständige Neuanpassung der Augen zu ermüden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Bilddarstellungssystem gemäß Patentanspruch 1 und das Verfahren zur Darstellung von Bildern in Fahrzeugen gemäß Patentanspruch 14. Weitere vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Details der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Das erfindungsgemäße Bilddarstellungssystem für Fahrzeuge umfaßt einen holographischen Bildschirm, der einfallendes schmalbandiges Licht einer oder mehrerer Wellenlängen in einen vorherbestimmten Raumwinkel streut, eine Projektionseinrichtung zur Projektion von Bildern auf den holographischen Bildschirm, und einen holographischen, transparenten Strahlvereiniger, der breitbandiges Umgebungslicht im wesentlichen ungehindert durchläßt und das vom holographischen Bildschirm kommende schmalbandige Licht zum Betrachter lenkt, um ein virtuelles Bild am Betrachtungsort zu erzeugen.
Durch die Erfindung werden die Vorteile herkömmlicher Rückspiegel, wie z.B. hohe Bildqualität und keine Notwendigkeit der Neuanpassung an stark wechselnde Entfernungen, mit den Vorteilen von Kamerasystemen verbunden. Zum einen wird ein hohes Maß an Ergonomie und Bildqualität erreicht, und zum anderen wird die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit beim Fahren erhöht.
An das erfindungsgemäße Bilddarstellungssystem kann ein Kamerasystem gekoppelt sein, das nach hinten und/oder zur Seite gerichtet ist und somit Bilder vom Außenraum des Fahrzeugs liefert um die Sicht nach hinten und/oder zur Seite zu ermöglichen. Vorteilhafterweise ist der Strahlvereiniger aus der Sicht des Betrachters vor und/oder direkt auf der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet. Bevorzugt ist der Strahlvereiniger als holographischer Spiegel ausgebildet oder als Strahlumlenker mit Linsenfunktion. Die Projektionseinrichtung kann Laser mit den Grundfarben Rot, Grün und Blau umfassen.
Vorzugsweise hat die Projektionseinrichtung einen Bildmodulator, z.B. in Form von ferroelektrischen Flüssigkeitsmodulatoren oder Micro-Mirror-Devices.
Der Strahlvereiniger kann auf einer transparenten Platte angeordnet sein, die z.B. aus Glas oder Kunststoff gefertigt ist. Insbesondere ist der holographische Strahlvereiniger zusammen mit dem holographischen Bildschirm so angeordnet, daß das virtuelle Bild für den Betrachter vergrößert hinter der Windschutzscheibe erscheint, vorzugsweise im Abstand von mindestens 1,5 Metern, insbesondere bevorzugt im Abstand von mindestens 3 Metern.
Weiterhin kann eine Vorrichtung zur Kopplung der Bilddarstellung an Fahrzeugsteuerungsfunktionen oder voreingestellte Fahrsituationen erfolgen. Der Strahlvereiniger und/oder der holographische Bildschirm sind bevorzugt so ausgestaltet bzw. angeordnet, daß der vom Strahlvereiniger kommende Lichtkegel auf den möglichen Aufenthaltsraum der Augen des Betrachters beschränkt ist. Vorzugsweise sind der holographische Bildschirm und der Strahlvereiniger so gestaltet bzw. angeordnet, daß sie eine Abbildungsfunktion aufweisen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Darstellung von Bildern in Fahrzeugen umfaßt die Schritte:
  • Projizieren von Bildern auf einen holographischen Bildschirm und Führen der vom holographischen Bildschirm kommenden Lichtstrahlen ins Auge eines Betrachters, wobei durch ein Hologramm zur Strahlumlenkung, das dem holographischen Bildschirm nachgeschaltet ist, virtuelle Bilder in einem Flächenausschnitt der Front- bzw. Windschutzscheibe erzeugt werden. Dadurch wird die Ergonomie beim Führen von Fahrzeugen erhöht und es können Bilder des Außenraums dem Fahrzeugführer mit hoher Qualität angeboten werden, wobei die oben beschriebenen Nachteile von Rück- oder Seitenspiegeln und Monitoren überwunden werden.
  • Bei diesem Verfahren können die Bilder durch ein Kamerasystem aufgenommen werden, um in der Frontscheibe die Sicht nach hinten und/oder zur Seite zu ermöglichen. Vorzugsweise werden im Randbereich der Frontscheibe Bilder der Sicht nach hinten und/oder aus der Perspektive von Fahrzeugseitenspiegeln eingeblendet. Bevorzugt ist der Winkelabstand zwischen der Blickachse des Fahrzeugführers in Fahrtrichtung und dem virtuellen Bild kleiner als 30°, insbesondere bevorzugt ca. 10°. Weiterhin kann die Darstellung von Rück- und Seitenbildern aus dem Fahrzeug in Abhängigkeit von Fahrzuständen oder Fahrzeugsteuerungsfunktionen erfolgen.
    • Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der Figuren beschrieben, in denen
  • Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Bilddarstellungssystem und dem Strahlverlauf zeigt; und
  • Figur 2 eine Schnittansicht von oben mit verschiedenen Strahlengängen in einem Auto gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung zeigt.
    • Figur 1 zeigt eine Seitenansicht bzw. einen Schnitt der Mittenebene durch den Fahrer eines Kraftfahrzeugs zur schematischen Darstellung des Bilddarstellungssystems und des Strahlverlaufs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In dem Fahrzeug befindet sich ein holographischer Bildschirm 13, der durch eine holographische Aufnahme eines realen Bildschirms gefertigt ist. Mittels eines Bildmodulators 14 und eines Objektivs 15 wird zur Darstellung von Bildern Licht auf den holographischen Bildschirm 13 projiziert. Dadurch werden Bilder, die von einer Lichtquelle und dem Bildmodulator 14 erzeugt werden, durch das Objektiv 15 auf dem holographischen Bildschirm 13 reell abgebildet. Ein holographischer, transparenter Strahlvereiniger 11 bzw. Combiner ist so angeordnet, daß er die Lichtstrahlen, die in Folge der Bildprojektion vom holographischen Bildschirm 13 ausgehen, in Richtung zum Betrachter 17 umlenkt bzw. fast vollständig reflektiert. Der holographische, transparente Strahlvereiniger 11 umfaßt ein Hologramm mit der Abbildungseigenschaft eines Hohlspiegels bzw. einer Linse, so daß beim Betrachten des Strahlvereinigers 11 ein virtuelles Bild 16 am Betrachtungsort des Fahrers 17 erzeugt wird.
    Der Strahlvereiniger 11 ist vom Betrachter 17 aus gesehen vor der Windschutzscheibe 12 des Fahrzeugs angeordnet. Durch seine Ausgestaltung als transparentes Hologramm läßt er das breitbandige Licht, das von außen durch die Windschutzscheibe 12 gelangt, fast ungehindert hindurch, so daß der Fahrer durch den Strahlvereiniger 11 nach außen blicken kann. Das Hologramm des Strahlvereinigers 11 ist jedoch so gestaltet, daß schmalbandiges bzw. monochromatisches Licht, z.B. Laserlicht in den Grundfarben rot, grün und blau, das vom holographischen Bildschirm 13 kommt, fast vollständig in Richtung zum Fahrer reflektiert wird.
    In der hier gezeigten Ausführungsform sind die aus Modulator 14 und Objektiv 15 bestehende Projektionseinheit und der holographische Bildschirm 13 innerhalb des Armaturenbretts des Kraftfahrzeugs angeordnet. Durch eine Öffnung, die dem Öffnungswinkel 18 des Strahlengangs zwischen dem holographischen Bildschirm 13 und dem Strahlvereiniger 11 angepaßt ist, gelangen die Lichtstrahlen über den Strahlvereiniger 11 zum Betrachter 17.
    Der Strahlvereiniger 11 ist in der hier gezeigten Ausführungsform als holographischer Spiegel ausgebildet. Er kann entweder direkt auf der Windschutzscheibe 12 aufgebracht sein, oder auf einer getrennten transparenten Platte, die vor der Windschutzscheibe 12 angeordnet ist. Als Alternative ist es auch möglich, daß der Strahlvereiniger 11 in Transmission ausgelegt ist, wobei er eine Linsenfunktion aufweist, die eine geeignete Umlenkung der Lichtstrahlen bewirkt.
    Als holographische Materialien bzw. Hologramme für den holographischen Bildschirm 13 und den Strahlvereiniger 12 können z.B. Photopolymer-, Photoresist-, Silber-Halogenidund Dichromatgelatinhologramme verwendet werden. Der holographische Bildschirm 13 und der Strahlvereiniger 12 können in Reflexion oder auch in Transmission ausgestaltet sein.
    Der holographische Bildschirm 13 und seine Herstellung ist detailliert in der Druckschrift DE 197 00 162 A1 beschrieben, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird. Bei der Herstellung wird ein z.B. weißer reeller Bildschirm mit den später verwendeten Laser-Projektionswellenlängen in ein Hologramm einbelichtet. Bei der Aufnahme wird dafür gesorgt, daß der Schirm mit dem Objektstrahl so ausgeleuchtet wird, daß seine Rückstreucharakteristik die gleiche ist, wie sie später in der Anwendung erwünscht ist. Als Referenzstrahl bei der holographischen Aufnahme des Bildschirms dient dabei ein aufgeweitetes Strahlenbündel, das von einem entsprechenden Ort ausgeht, wie der spätere Projektionsstrahl. Zur Wiedergabe kann z.B. ein scannender Projektionsstrahl verwendet werden. Durch Bildmodulatoren 14 und Verwendung von Projektionswellenlängen in den Grundfarben Rot, Grün und Blau kann somit auf dem Hologramm beziehungsweise dem holographischen Bildschirm ein reelles Bild erzeugt werden. Weitere Möglichkeiten und Details der Herstellung ergeben sich aus der genannten Druckschrift.
    Als Beleuchtungsquelle für die vollfarbige Bilddarstellung an den Bildmodulatoren 14 können vor allem rote, grüne und blaue Kristallaser, Glasfaserlaser und Diodenlaser verwendet werden. Der Leistungsbereich der verwendeten Laser liegt in der Größenordnung von einigen Milliwatt.
    Als vollfarbige Bildmodulatoren eignen sich z.B. ferroelektrische Flüssigkeitsmodulatoren oder Micro-Mirror-Devices bzw. Mikrospiegel-Modulatoren. Dabei können verschiedene Bilddarstellungsnormen wie z.B. VGR, XGR, SXGR, PAL usw. verwendet werden.
    Der Strahlvereiniger 11 und der holographische Bildschirm 13 sind so aufeinander abgestimmt, daß das virtuelle Bild 16 in einiger Entfernung vor der Windschutzscheibe 12 erscheint. Dadurch entfällt die ansonsten bei Monitoren notwendige wechselweise Akkomodation der Augen zur Nah- und Fernsicht. In der hier gezeigten Ausführungsform ist der Strahlvereiniger 11 vor der Windschutzscheibe 12 an deren unteren Rand angeordnet, so daß das virtuelle Bild 16 für den Betrachter bzw. Fahrzeugführer 17 in der Fahrbahn 16 oder in sichtbaren vorderen Teilen der Fahrzeugkarosserie, wie beispielsweise der Motorhaube, liegt. Der Blick nach vorne in Fahrtrichtung wird daher nicht beeinträchtigt und der Winkelabstand zwischen der Blickachse nach vorne in Fahrtrichtung und dem Projektionsbild ist äußerst gering. Bei normalen Kraftfahrzeugen herkömmlicher Bauart kann er z.B. auf 10° eingestellt werden. Selbst ein Winkelabstand von bis zu 30° bedeutet eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem Blick in herkömmliche Fahrzeugspiegel oder Monitore.
    Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der mehrere Bilder, die von getrennten Kamerasystemen aufgenommen werden als virtuelle Bilder 16, 16', 16" in der Windschutzscheibe bzw. Frontscheibe 12 des Fahrzeugs erscheinen. Dabei sind drei Projektoren mit zugehörigen holographischen Bildschirmen im Armaturenbrett bzw. hinter der Armaturenabdeckung angeordnet. An der Windschutzscheibe 12 befinden sich nebeneinander liegend die Strahlvereiniger 11, 11', 11" zur Erzeugung der virtuellen Bilder 16, 16', 16", die vom Betrachter 17 aus gesehen hinter dem jeweiligen Strahlvereiniger liegen. Die Kameras, Projektoren, holographischen Bildschirme und Strahlvereiniger sind so angeordnet, daß der Fahrzeugführer 17 beim Blick geradeaus nach vorne den Strahlvereiniger 11' mit dem Rückbild 16' sieht, während er durch die links und rechts davon gelegenen Strahlvereiniger 11, 11" das linke Rückbild 16 bzw. das rechte Rückbild 16' sehen kann. Dadurch können beispielsweise Bilder, wie sie in herkömmlich angeordneten Rück- bzw. Seitenspiegeln erscheinen, in der Windschutzscheibe 12 als virtuelle Bilder angeboten werden, die an einem Betrachtungsort in einiger Entfernung hinter der Frontscheibe 12 liegen.
    Als Kameras zur Aufnahme der Außenbilder eignen sich z.B. CCD- und CMOS-Kameras, die einen weiten Helligkeitsbereich erfassen. Mit hochdynamischen CMOS-Kameras kann beispielsweise die Blendwirkung beim Fahren in der Nacht vermieden werden. Auch ist es möglich, Restlichtverstärkerkameras und ungekühlte Infrarot-Kameras zur Verbesserung der Sicht in der Nacht zusätzlich einzusetzen. Neben einer erheblichen Vergrößerung des Sichtwinkels um das Auto, die sich durch eine Anordnung mehrerer Kameras hinten und seitlich an der Karosserie ergibt, kann auch eine Rundumsicht um das Fahrzeug bei geeigneter Anordnung einer Vielzahl von Kameras ermöglicht werden.
    Als Lichtquellen für die Projektion der Bilder auf den holographischen Bildschirm eignen sich neben Lasern auch andere monochromatische Lichtquellen, wie z.B. Leuchtdioden. Durch Projektion mit den Grundfarben Rot, Grün und Blau wird eine Farbbilddarstellung ermöglicht. Die erzeugten virtuellen Bilder 16, 16', 16" werden mit ausreichender Helligkeit in die Windschutzscheibe 12 projiziert, wo sie das Bild, der dahinter liegenden Umgebung überstrahlen. Durch geeignete Einstellung der Helligkeit kann aber z.B. auch eine gleichzeitige Betrachtung beider Bilder, d.h. des virtuellen Bildes 16, 16', 16" und des durchscheinenden reellen Bildes, erfolgen. Da der holographische Strahlvereiniger 12 transparent ist, wird das breitbandige Umgebungslicht fast ungehindert hindurch gelassen und die Sicht durch die Windschutzscheibe 12 ist vollständig frei, wenn das Zusatzbild bzw. virtuelle Bild 16, 16', 16" ausgeschaltet wird.
    Da sich die räumliche Wahrnehmung des Fahrers über den Abstand und die Lage anderer Fahrzeuge oder den Verlauf der Straße im wesentlichen auf den Größenvergleich und die perspektivische Wahrnehmung stützt, und weniger auf das stereoskopische Sehen, genügt in der Regel eine monoskopische Bilddarstellung. Zur Vereinfachung der Konstruktion kann deshalb in der holographischen Projektion auf die technisch schwierigere stereoskopische Bilddarstellung ohne merklichen Informationsverlust verzichtet werden.
    Das virtuelle Bild bzw. Hilfsbild 16, 16', 16" ist bei der beschriebenen Anordnung für den Fahrer im unteren Bereich der Windschutzscheibe 12 zu sehen. In diesem Bildrand, der sonst für den Fahrer ungenutzt bleibt, wird das virtuelle Rück- oder Seitenbild eingespiegelt und erscheint daher für den Betrachter in der Straße oder der Motorhaube des Kraftfahrzeugs.
    Es ist aber auch möglich, das Bild auf einer getrennten, durchsichtigen Platte, die vor der Windschutzscheibe 12 montiert ist, erscheinen zu lassen. In diesem Fall erscheint das virtuelle Bild durch die Oberfläche des Instrumentenbrettes hindurch.
    In einer weiteren besonderen Ausführungsform ist die Einblendung von Rück- und/oder Seitenbildern in die Windschutz- bzw. Fahrzeugscheibe 12 nicht ständig vorhanden, sondern an bestimmte Fahrzustände oder Steuerungen des Fahrzeugs gekoppelt. Beispielsweise kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, die beim Einlegen des Rückwärtsgangs oder beim Betätigen der Blinklichter dem Fahrer 17 entsprechende Bilder anbietet.
    Das Hologramm des Strahlvereinigers 11 ist so gestaltet und in bezug auf den holographischen Bildschirm 13 so ausgerichtet, daß der Lichtkegel, der vom Strahlvereiniger 11 in Richtung zum Fahrer ausgeht, durch den möglichen Aufenthaltsraum der Augen des Fahrers begrenzt ist. Die Lichtmenge der Projektion kann in Abhängigkeit von den Lichtverhältnissen, beispielsweise am Tag oder in der Nacht, gesteuert werden. Durch die Beschränkung des Lichtkegels und die eingestellte Lichtmenge erfolgt keine störende Erhellung des Fahrzeuginnenraums während der Nacht.
    Durch die erfindungsgemäße Abbildung mit Zwischenschaltung eines Bildschirmhologramms und Vereinigung der Abbildungsfunktion für virtuelle Bilder mit dem Strahlvereiniger 11 wird die optimale Ausnutzung der Lichtmenge für den relativ breiten Bewegungsraum des Fahrzeugführers 17 ermöglicht. Schmalbandige Lichtquellen wie Laser oder Leuchtdioden ermöglichen eine vollfarbige Bilddarstellung bei einem einfachen und kostengünstigen Aufbau.
    Zusammengefaßt ermöglicht die Erfindung eine Einblendung virtueller Bilder direkt in das Gesichtsfeld des Fahrers, ohne daß die Sicht nach vorne gestört wird.

    Claims (17)

    1. Bilddarstellungssystem für Fahrzeuge, mit
      einer Projektionseinrichtung (14, 15), und
      einem holografischen Strahlvereiniger (11, 11', 11''), der schmalbandiges Licht zu einem Betrachter (17) lenkt, um ein virtuelles Bild (16, 16', 16'') am Betrachtungsort zu erzeugen,
      gekennzeichnet durch
      einen holografischen Bildschirm (13), der durch holografische Aufnahme eines realen Bildschirms gefertigt ist und einfallendes schmalbandiges Licht einer oder mehrerer Wellenlängen in einem vorherbestimmten Raumwinkel streut,
      wobei die Projektionseinrichtung (14, 15) Licht auf den holografischen Bildschirm (13) projiziert um dort reelle Bilder zu erzeugen, und der holografische Strahlvereiniger (11, 11', 11'') für breitbandiges Umgebungslicht transparent ist und das vom holografischen Bildschirm (13) gestreute schmalbandige Licht zum Betrachter (17) lenkt.
    2. Bilddarstellungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Kamerasystem, das an die Projektionseinheit gekoppelt ist, zur Aufnahme von Bildern außerhalb des Fahrzeugs um die Sicht nach hinten und/oder zur Seite zu ermöglichen.
    3. Bilddarstellungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der holographische Strahlvereiniger (11, 11', 11") zur Anordnung auf einer Frontscheibe (12) des Fahrzeugs dient.
    4. Bilddarstellungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlvereiniger (11, 11', 11") als holographischer Spiegel ausgebildet ist.
    5. Bilddarstellungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlvereiniger (11, 11', 11") als Strahlumlenker mit Linsenfunktion ausgebildet ist.
    6. Bilddarstellungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung (14, 15) Laser mit den Grundfarben Rot, Grün und Blau umfaßt.
    7. Bilddarstellungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung (14, 15) einen Bildmodulator (14) umfaßt, insbesondere ferroelektrische Flüssigkeitsmodulatoren und oder Micro-Mirror-Devices.
    8. Bilddarstellungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlvereiniger (11, 11', 11") auf einer transparenten Platte angeordnet ist.
    9. Bilddarstellungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der holographische Strahlvereiniger (11, 11', 11") und der holographische Bildschirm (13) so angeordnet sind, daß das virtuelle Bild für den Betrachter (17) vergrößert hinter einer Frontscheibe (12) des Fahrzeugs erscheint, vorzugsweise im Abstand von mindestens 1,5 Metern zum Betrachter, insbesondere bevorzugt im Abstand von mindestens 3 Metern.
    10. Bilddarstellungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Kopplung der Bilddarstellung an Fahrzeugfunktionen und/oder Fahrzeugsteuerungsfunktionen.
    11. Bilddarstellungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlvereiniger (11, 11', 11") und/oder der holographische Bildschirm (13) so ausgestaltet und im Fahrzeug angeordnet sind, daß der vom Strahlvereiniger (11, 11', 11") kommende Lichtkegel auf den möglichen Aufenthaltsraum der Augen des Fahrzeugführers beschränkt ist.
    12. Bilddarstellungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlvereiniger (11, 11', 11") und/oder der holographische Bildschirm (13) so gestaltet und angeordnet sind, daß sie eine Abbildungsfunktion aufweisen.
    13. Bilddarstellungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlvereiniger (11, 11', 11") auf einer transparenten Platte angeordnet ist, die zur Positionierung im Innenraum des Fahrzeugs vor dessen Windschutzscheibe (12) dient.
    14. Verfahren zur Darstellung von Bildern in Fahrzeugen, mit den Schritten:
      Projizieren von schmalbandigem Licht einer oder mehrerer Wellenlängen auf einen holografischen Bildschirm (13), der durch holografische Aufnahme eines realen Bildschirms gefertigt ist, zum Erzeugen eines reellen Bildes auf dem holografischen Bildschirm (13), und
      Führen der vom holografischen Bildschirm (13) in einen vorbestimmten Raumwinkel gestreuten Lichtstrahlen ins Auge eines Betrachters (17),
      wobei die Lichtstrahlen durch ein strahlvereinigendes Hologramm umgelenkt werden und ein virtuelles Bild beim Betrachter (17) erzeugen, während gleichzeitig breitbandiges Licht der hinter dem Hologramm liegenden Umgebung durch das Hologramm hindurchtritt.
    15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei im Randbereich der Frontscheibe (12) Bilder (16, 16', 16") der Sicht nach hinten und/oder aus der Perspektive von Fahrzeugseitenspiegeln eingeblendet werden.
    16. Verfahren nach Annspruch 14 oder 15, wobei der Winkelabstand zwischen der Blickachse in Fahrtrichtung und dem virtuellen Bild (16, 16', 16") kleiner als 30° ist, vorzugsweise ca. 10°.
    17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 15, wobei Rück- und/oder Seitenbilder aus dem Fahrzeug in Abhängigkeit vom Fahrzustand oder von Fahrzeugsteuerungsfunktionen dargestellt werden.
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    ES (1) ES2218198T3 (de)
    WO (1) WO2001002892A1 (de)

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    WO2005033773A1 (de) * 2003-09-30 2005-04-14 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur darstellung von seitlichen und rückwärtigen umgebungsbildern eines fahrzeuges

    Families Citing this family (28)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE10126683A1 (de) * 2001-06-01 2003-02-27 Hella Kg Hueck & Co Nachtsichteinrichtung für Fahrzeuge
    JP2003104089A (ja) * 2001-10-01 2003-04-09 Pioneer Electronic Corp ディスプレイの設置方法、ディスプレイ、インストルメントパネルの設置方法
    DE10227467A1 (de) * 2002-06-20 2004-01-08 Bayerische Motoren Werke Ag Holografisches Anzeigesystem
    DE10251405A1 (de) * 2002-11-05 2004-05-19 Adam Opel Ag Head-Up Display für ein Kraftfahrzeug
    JP3936653B2 (ja) 2002-11-20 2007-06-27 矢崎総業株式会社 車両用表示装置
    DE10257484B4 (de) * 2002-12-10 2012-03-15 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zum Darstellen der Umgebung eines Fahrzeugs
    DE10357047A1 (de) * 2003-12-04 2005-07-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zum Anzeigen von Informationen auf einem transparenten Substrat
    US10664115B2 (en) * 2004-01-09 2020-05-26 Donnelly Corporation Vehicular vision system with head up display
    US7719483B2 (en) * 2005-10-13 2010-05-18 Honeywell International Inc. Synthetic vision final approach terrain fading
    DE102007007162A1 (de) * 2007-02-09 2008-08-14 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Hologaphisches Informations-Display
    DE102007042481B4 (de) * 2007-09-06 2022-04-07 Zf Cv Systems Hannover Gmbh Fahrzeugsteuersystem für einen Kraftwagen
    DE102008039737A1 (de) * 2008-08-26 2010-04-01 G + B Pronova Gmbh Anzeigeeinrichtung, transparentes Abbildungselement sowie Verfahren zur Herstellung eines transparenten Abbildungselements
    DE102010034853A1 (de) * 2010-08-18 2012-02-23 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Kraftfahrzeug mit Digitalprojektoren
    DE102012204192B4 (de) * 2012-03-16 2023-07-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kameraeinrichtung an einem Kraftfahrzeug
    WO2014023658A2 (de) 2012-08-04 2014-02-13 Johnson Controls Gmbh Head-up-display
    CN102897091A (zh) * 2012-09-22 2013-01-30 浙江中呼科技有限公司 车载图像显示器、手机车载显示装置及监测装置
    JP2015018099A (ja) * 2013-07-11 2015-01-29 株式会社デンソー ヘッドアップディスプレイ装置、および画像投影装置
    US9291819B2 (en) 2013-09-05 2016-03-22 Texas Instruments Incorporated Multi-focus heads-up display using single picture generator unit
    TW201614325A (en) * 2014-10-15 2016-04-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd System and method for electronic device applied on vehicle
    DE102015116408A1 (de) * 2015-09-28 2017-03-30 Carl Zeiss Jena Gmbh Vorrichtung zur Datenprojektion
    JP6649134B2 (ja) * 2016-03-10 2020-02-19 アルプスアルパイン株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
    JP6361986B2 (ja) * 2016-05-30 2018-07-25 マツダ株式会社 車両用表示装置
    DE102016220965A1 (de) 2016-10-25 2018-04-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit kamerabasierten Rückspiegeln
    US10310258B2 (en) 2016-11-10 2019-06-04 International Business Machines Corporation Multi-layer imaging
    CN107399276A (zh) * 2017-07-28 2017-11-28 合肥芯福传感器技术有限公司 用于车辆安全倒车的ar投影***及投影方法
    US10950208B2 (en) * 2018-07-17 2021-03-16 Gentex Corporation Rear vision projected display for a vehicle
    JP7087903B2 (ja) * 2018-10-10 2022-06-21 株式会社デンソー 虚像表示装置
    DE102022108885A1 (de) * 2022-04-12 2023-10-12 Audi Aktiengesellschaft Virtuelles Außenspiegelsystem für ein Fahrzeug

    Family Cites Families (9)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4669810A (en) * 1984-02-03 1987-06-02 Flight Dynamics, Inc. Head up display system
    JP2556020B2 (ja) * 1987-02-06 1996-11-20 日本電装株式会社 ホログラムを用いた表示装置
    JPH03125623U (de) * 1990-04-03 1991-12-18
    DE69119017T2 (de) * 1990-09-20 1996-11-14 Fujitsu Ltd Bildanzeigegerät
    CA2060406C (en) * 1991-04-22 1998-12-01 Bruce Edward Hamilton Helicopter virtual image display system incorporating structural outlines
    DE4445555C2 (de) * 1993-12-24 2002-07-18 Hyundai Autonet Co Blickfeld-Darstellungsgerät für Fahrzeuge
    EP0772103A3 (de) * 1995-10-30 1998-01-21 Denso Corporation Verfahren zur Herstellung eines Holograms und dieses Hologram verwendende Anzeigevorrichtung
    DE19700162B4 (de) * 1997-01-07 2006-09-07 Eads Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung eines holografischen Bildschirms für die Laseraufprojektion
    DE19802220A1 (de) * 1998-01-22 1999-07-29 Bosch Gmbh Robert Anzeigevorrichtung

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    WO2005033773A1 (de) * 2003-09-30 2005-04-14 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur darstellung von seitlichen und rückwärtigen umgebungsbildern eines fahrzeuges

    Also Published As

    Publication number Publication date
    US6757085B1 (en) 2004-06-29
    DE50006612D1 (de) 2004-07-01
    DE19930710C2 (de) 2003-06-12
    EP1194805A1 (de) 2002-04-10
    ES2218198T3 (es) 2004-11-16
    WO2001002892A1 (de) 2001-01-11
    DE19930710A1 (de) 2001-01-11

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